DE69005764T2

DE69005764T2 - Transport eines Säurekatalysators.

Info

Publication number: DE69005764T2
Application number: DE90118108T
Authority: DE
Inventors: Henry K Hachmuth; Keith Wayne Hovis
Original assignee: Phillips Petroleum Co
Current assignee: Phillips Petroleum Co
Priority date: 1989-09-21
Filing date: 1990-09-20
Publication date: 1994-04-28
Anticipated expiration: 2010-09-21
Also published as: AU627616B2; EP0420046B1; AU6195790A; EP0420046A1; MX166705B; CN1022684C; US4982036A; FI98245C; ZA906982B; AR248264A1; FI98245B; CA2023007A1; CA2023007C; ES2048919T3; FI904644A0; BR9004694A; CN1051054A; DE69005764D1

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fluidhandhabung. Gemäß einem Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Fluidhandhabung bei einem Alkylierungsverfahren. Gemäß einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Verringerung des Verlustes an saurem Material während der Umladung von Säurekatalysator aus einer Transportvorrichtung in einen Arbeitsbehälter in einer Alkylierungsanlage.

Hintergrund der Erfindung

In der Erdölindustrie ist es allgemein üblich, Motorkraftstoffe mit hoher Octanzahl durch Alkylierung eines Isoparaffins mit einem Olefin in Gegenwart eines Katalysators, bei dem es sich vorzugsweise um flüssige Flußsäure oder Fluorwasserstoff (HF) handelt, herzustellen. Ein derartiges Verfahren ist allgemein als HF-Alkylierungsverfahren oder bloß als Alkylierungsverfahren bekannt. Das aus dem Alkylierungsreaktor ausströmende Medium, das Kohlenwasserstoffe und Säure enthält, wird üblicherweise in einen im allgemeinen vertikal angeordneten Absetzbehälter an einen Zwischenpunkt entlang des Absetzbehälters geleitet. Eine Kohlenwasserstoffphase wird von einer Säurephase in dem Absetzbehälter getrennt, wobei sich die Kohlenwasserstoffphase im oberen Teil des Absetzbehälters und die Säurephase im unteren Teil des Absetzbehälters befindet. Dementsprechend wird eine Flüssig-Flüssig- Grenzschicht zwischen der Säurephase und der Kohlenwasserstoffphase innerhalb des Absetzbehälters ausgebildet.
US-A-3 696 168 beschreibt eine Düsenanordnung, die verschieden angeordnete Öffnungen umfaßt, so daß bei einer Alkylierung von Isoparaffin mit einem Olefin das einen Katalysator, normalerweise Fluorwasserstoff, enthaltende, zurückgeführte Isoparaffin in Kontakt mit dem eingesetzten Olefin gebracht werden kann, das frei von Fluorwasserstoffist, und zwar zum Zeitpunkt, zu dem dieses Einsatzmaterial aufden Hauptkörper des Katalysators trifft.
Im Normalbetrieb wird ein Teil der flüssigen Flußsäurephase aus dem unteren Teil des Absetzbehälters entnommen, gekühlt und anschließend in den Alkylierungsreaktor zur erneuten Verwendung beim Alkylierungsverfahren zurückgeführt. Es ist bekannt, daß bei einem Alkylierungsverfahren die Gefahr besteht, daß Wasser sich in dem Säurekatalysator anreichert, wenn der Säurekatalysator wiederholt in das System zurückgeführt wird. Es ist auch bekannt, daß ein Material, das als säurelösliches Öl bezeichnet wird, bei der Alkylierungsreaktion gebildet wird, und daß dieses Material als Verdünnungsmittel für die Katalysatorphase wirkt. Im allgemeinen liegt die Bildung von säurelöslichem Öl weit über dem für die Verdünnung des Katalysators erforderlichen oder wünschenswerten Maß.
Es ist bei Alkylierungssystemen, bei denen ein Katalysator vom Säuretyp eingesetzt wird, allgemein üblich, ein sogenanntes "Rerun-System" vorzusehen, durch das mindestens ein Teil des Säurekatalysators im Normalbetrieb kontinuierlich geleitet wird, um Wasser und säurelösliches Öl zu entfernen. Diese Reinigung des Säurekatalysators führt zu wasserfreier Säure als Produkt und einer kleinen Menge eines azeotropen Gemisches aus Fluorwasserstoff und Wasser als Nebenprodukt. Das Nebenproduktgemisch aus Fluorwasserstoff und Wasser wird im allgemeinen verworfen, und zwar aufgrund der Schwierigkeiten, die bei seiner Auftrennung entstehen.
Aufgrund des Verlustes von HF-Säure aus dem Rerun-System als organisch kombiniertes Fluorid im azeotropen Gemisch von Wasser und Fluorwasserstoffmuß Zusatzsäure in das Alkylierungskatalysatorsystem entweder kontinuierlich oder in bestimmten Zeitabschnitten gegeben werden. Damit Zusatz-Flußsäure zu allen Zeiten verfügbar ist, wird frische wasserfreie Säure in einem HF-Säurevorratsbehälter gelagert, aus dem frische Säure der Alkylierungsanlage zugeführt wird, wenn sie erforderlich ist. Die Säure kann aus dem HF-Säurevorratsbehälter direkt in die Reaktionszone selbst oder in den Absetzbehälter geleitet werden.
Selbst bei HF-Säurealkylierungssystemen, bei denen Zusatzsäure gelegentlich, z.B. einmal pro Monat, zugegeben wird, werden nur etwa 10 % des Gesamtvolumens der im System vorhandenen HF-Säure, die beim Alkylierungsverfahren verwendet wird, auf einmal als Zusatz zugegeben. Das Volumen des HF- Säurevorratsbehälters, das erforderlich ist, um die HF-Zusatzsäure zu handhaben, würde also ungefähr 10 % des Volumens der gesamten im System vorhandenen HF-Säure, die für das Alkylierungsverfahren erforderlich ist, entsprechen.
Um jedoch das HF-Alkylierungsverfahren sicher zu betreiben, muß ein Säurevorratsbehälter mit einem ausreichenden Volumen, um die gesamte im System vorhandene HF-Säure, die bei dem Alkylierungsverfahren verwendet wird, aufzunehmen, bereitgestellt werden. Dieses Vorratsvolumen ist erforderlich, um einen sicheren Vorratsbehälter bereitzustellen, in dem die gesamte im System vorhandene HF-Säure, die während des Verfahrens verwendet wird, in einem Notfall, wie einem Leck irgendwo in der Anlage, gelagert werden kann. Die Gesamtmenge an Säure im System umfaßt Säure, die im Reaktor, im Kühler und im Absetzbehälter erforderlich ist, sowie ungefähr 10 % Überschuß zur Lagerung des Zusatzes. Da dieser Vorratsbehälter so ausgelegt ist, daß er die gesamte im System vorhandene HF-Säure aufnehmen kann, aber im Normalbetrieb nur die Säuremenge, die zur Lagerung des Zusatzes erforderlich ist, enthält, besteht ein vergleichsweise großer Dampfraum in dem Säurevorratsbehälter. Das Überführen der Zusatzsäure aus dem Vorratsbehälter in die Alkylierungsanlage wird normalerweise mit komprimiertem Gas durchgeführt. Diese Überführung beinhaltet im allgemeinen eine Druckerhöhung im vergleichsweise großen Gasvolumen des Vorratsbehälters mit einem Gas, wie Stickstoff, so daß flüssige HF-Säure aus dem Vorratsbehälter in die Alkylierungsanlage überführt wird, die bei etwa 690 bis 1030 kPa Überdruck (150 bis 150 psig) betrieben wird.
Die zum Auffüllen der Zusatzsäure erforderliche frische wasserfreie flüssige HF-Säure wird normalerweise in Kesselwagen aus Stahl oder in Tankwagen zu dem Werk transportiert, in dem sie verwendet und gelagert wird, und die Säure muß aus dem Kesselwagen oder dem Tankwagen, in dem sich die flüssige HF- Säure unter einem Dampfdruck von etwa 240 bis 410 kPa Überdruck (35 bis 60 psig) befindet, in den HF-Säurealkylierungsvorratsbehälter überführt werden, in dem sich der flüssige HF-Säurekatalysator bei einem Druck von etwa 1030 bis 1200 kPa Überdruck (150 bis 175 psig) befindet, die zur Überführung in die Anlage erforderlich sind.
Die Überführung von HF-Säure aus der Transportvorrichtung in den Vorratsbehälter wird im allgemeinen durch eine Verringerung des Druckes im Vorratsbehälter und Erhöhung des Druckes in der Transportvorrichtung mit Stickstoffgas in einer solchen Weise durchgeführt, daß die flüssige Säure durch ein Überführungsrohr aus der Transportvorrichtung in den Säurevorratsbehälter bei einem vergleichsweise geringen Druckniveau, das mit der Transportvorrichtung kompatibel ist, überführt wird.
Im Normalbetrieb ist daher der vergleichsweise große Gas- oder Dampfraum über dem Flüssigkeitsstand der HF-Säure im HF- Säurevorratsbehälter mit dem zur Erhöhung des Druckes verwendeten Gas, das zur Überführung des Säurekatalysators in die Anlage erforderlich ist, und mit dem Fluorwasserstoff, der unter den Temperatur- und Druckbedingungen, die im HF-Säurevorratsbehälter herrschen, verdampft ist, gefüllt. Beim Ablassen von Gas aus dem Vorratsbehälter, etwa zum Zeitpunkt des Ersetzens der Zusatzsäure, trägt das abgelassene Gas eine beträchtliche Menge an Fluorwasserstoffmit sich, die dann aus dem Alkylierungssystem verlorengeht. Dieser Verlust an Fluorwasserstoff beim Auffüllen der Zusatzsäure bedeutet nicht nur einen wirtschaftlichen Verlust an wertvollem Material, sondern er führt auch zu möglichen Umwelt- und Gesundheitsgefahren, da die Neutralisierung derartiger HF enthaltender Dämpfe nicht immer zu 100 % wirksam ist. Es ist daher wünschenswert, den Verlust an Fluorwasserstoffdampf mit den aus dem Vorratsbehälter, der flüssige Flußsäure enthält, abgelassenen Gasen zu vermeiden oder wenigstens zu minimieren.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der Erfindung, die Umweltsicherheit beim Betrieb einer HF-Alkylierungsanlage zu verbessern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Sicherheit eines Erdölraffinationsverfahrens und einer dabei eingesetzten Vorrichtung zu verbessern.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verringerung des Verlustes an Flußsäuredämpfen aus einem Behälter, in dem Zusatz-HF-Säure gelagert wird und in den diese Zusatzsäure gelegentlich nachgefüllt werden muß, zu verringern.

Zusammenfassende Darstellung der Erfindung

Dementsprechend werden mit der Erfindung eine Fluidhandhabungsvorrichtung und ein Verfahren zur Überführung einer Menge eines flüssigen Säurekatalysators für ein Alkylierungsverfahren bereitgestellt, wie sie in den Ansprüchen definiert sind. Angewandt auf eine Alkylierungsanlage mit einem Säurevorratsbehälter mit der Kapazität, die gesamte im System vorhandene Säure aufzunehmen, wird ein Vorratsbehälter mit einem vergleichsweise kleinen Volumen für den Zusatzsäurekatalysator bereitgestellt, und zwar zur Lagerung nur der erforderlichen Menge an Zusatzsäurekatalysator. Ferner wird erfindungsgemäß der Vorratsbehälter für den Zusatzsäurekatalysator als Druckschleusenkammer bei der Überführung von flüssigem HF- Säurekatalysator aus einer Transportvorrichtung in einen Arbeitsbehälter, wie einen Absetzbehälter oder einen Säurevorratsbehälter, eingesetzt. Der Ausdruck "Druckschleusenkammer" bedeutet hier einen Hohlraum mit Sperren an jedem Ende, der zur Überführung von Material zwischen einem Behälter bei einem Druckniveau in einen anderen Behälter bei einem anderen Druckniveau geeignet ist.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Anmeldung beinhaltet eine Umladung von Säure aus einer Transportvorrichtung in einen Arbeitsbehälter die Entladung des flüssigen Säurekatalysators aus der Transportvorrichtung bei einem Druckniveau und das Überführen des Säurekatalysators in den Zusatzsäurevorratsbehälter, während Gas nur aus einem kleinen Volumen des Zusatzsäurevorratsbehälters abgelassen wird, und anschließend das Überführen unter Druck des flüssigen Säurekatalysators aus dem Zusatzsäurevorratsbehälter in einen Arbeitsbehälter, der sich bei einem höheren Druckniveau als die Transportvorrichtung befindet.
Bei dieser Anordnung wird ein Vorratsbehälter für die im System vorhandene Säure parallel mit einem Zusatzsäurevorratsbehälter mit einem vergleichsweise kleinen Volumen verbunden. Die anfängliche Säuremenge, die für das Alkylierungsverfahren erforderlich ist, kann direkt in den großen Vorratsbehälter für die im System vorhandene Säure gegeben und dann unter Druck in den Absetzbehälter überführt werden. Zusatzsäure kann dann im Zusatzsäurevorratsbehälter mit dem vergleichsweise kleinen Volumen gelagert werden, und Ersatzzusatzsäure kann direkt in den Zusatzsäurevorratsbehälter aus der Transportvorrichtung gegeben werden, wenn es erforderlich ist, ohne daß der große Vorratsbehälter für die im System vorhandene Säure betroffen ist. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, den Druck in dem großen Dampfraum des Vorratsbehälters für die im System vorhandene Säure zu erhöhen, um Zusatzsäure in den Arbeitsbehälter zu überführen. Wichtiger noch ist, daß es nicht erforderlich ist, Gas aus dem großen Dampfraum des Vorratsbehälters für die im System vorhandene Säure abzulassen, wenn Säure aus einer Transportvorrichtung umgeladen wird, um den Zusatzsäurevorrat aufzufüllen, wobei das HF, das in dem Vorratsbehälter für die im System vorhandene Säure verdampft ist, betroffen ist.
Weitere Aufgaben und Vorteile der Erfindung sind aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ersichtlich, wie sie durch die Zeichnung verdeutlicht wird, in der:

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 eine schematische Darstellung ist, die den Prozeßablauf eines vereinfachten HF-Alkylierungsverfahrens zeigt;
Fig. 2 eine schematische Darstellung ist, die den erfindungsgemäßen Prozeßablauf bei einem mit einem komprimierten Gas arbeitenden Entladesystem für eine Transportvorrichtung verdeutlicht;
Fig. 3 ein Aufriß, teilweise als Schnitt, eines Steigrohrreaktors, eines Absetzbehälters, eines Zusatzsäurevorratsbehälters, eines Vorratsbehälters für die im System vorhandene Säure und eines Säurekühlers ist, die in einer für die Ausführung der Erfindung geeigneten Anordnung dargestellt sind.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die vorliegende Erfindung kann bei beliebigen katalytischen Raffinationsverfahren eingesetzt werden, bei denen es erforderlich ist, daß ein Zusatzsäurekatalysator einen Verlust an Säurekatalysator, z.B. aus einer Säurereinigungsstufe, die typischerweise zur Entfernung von Wasser und säurelöslichen Ölen, die im Katalysator vorhanden sind, eingesetzt wird, ersetzt.
Die Erfindung wird mit Bezug aufeinen HF-Säurekatalysator beschrieben, es kann jedoch eine Reihe von Alkylierungskatalysatoren bei dem Alkylierungsverfahren eingesetzt werden, unter Einschluß bekannter Säurekatalysatoren, wie Schwefelsäure, Flußsäure, Phosphorsäure und anderer Alkylierungskatalysatoren.
In der folgenden Diskussion werden Teile, die in mehr als einer der Figuren der Zeichnung auftreten, durch das gleiche Bezugszeichen in jeder der Figuren der Zeichnung, in denen das Teil auftritt, bezeichnet.
Mit Bezug auf die Zeichnung und insbesondere auf Fig. 1 wird ein Alkylierungsreaktor 10 erläutert, der ein Einlaßrohr 12 aufweist, das damit in Verbindung steht, um flüssige Flußsäure zuzuführen. Ein Kühler 14 wird bereitgestellt, um die im Rohr 12 strömende Säure zu kühlen. Das Einsatzmaterial aus Isoparaffinen, wie Isobutan, wird dem Reaktor 10 über das Rohr 16 zugeführt. Ein Olefineinsatzmaterial, bei dem es sich z.B. um ein Gemisch aus Propylen und Butylenen handeln kann, wird dem Reaktor 10 durch das Rohr 17 zugeführt. Die Alkylierungsreaktion wird im Reaktor 10 durch unmittelbaren Kontakt der Kohlenwasserstoffe mit dem HF-Säurekatalysator abgeschlossen. Das HF-Säure/Kohlenwasserstoff-Reaktionsgemisch wird aus dem Reaktor 10 durch ein Rohr 20 entfernt, das die Verbindung zu einem Katalysatorabsetzbehälter 18 herstellt.
Im Katalysatorabsetzbehälter 18 wird das Reaktionsmedium in eine Kohlenwasserstoffphase, die sich im oberen Teil des Katalysatorabsetzbehälters 18 befindet, und eine Katalysatorphase, die sich im unteren Teil des Katalysatorabsetzbehälters 18 befindet, getrennt. Die Kombination der Behälter unter Einschluß des Reaktors 10, des Kühlers 14 und des Absetzbehälters 18 enthält den im System vorhandenen Säurekatalysator, so daß der Flüssigkeitsstand des Säurekatalysators 22 sich in den Katalysatorabsetzbehälter 18 erstreckt.
Die in dem oberen Teil des Absetzbehälters 18 befindliche Kohlenwasserstoffphase wird durch das Rohr 24, das die Verbindung mit einer geeigneten, nicht gezeigten Abtrennvorrichtung, wie einer Fraktionierkolonne, herstellt, entfernt. Die Säurephase im Absetzbehälter 18 wird durch ein Rohr 26 entnommen, das die Verbindung zu einer Säurereinigungseinheit 28 herstellt. Ein Teil der aus dem unteren Teil des Absetzbehälters 18 entnommenen Säure wird in einer Heizvorrichtung 27 erwärmt und in einer Säurereinigungseinheit 28 durch Abdestillieren der Säure vom Wasser und den säurelöslichen Ölen gereinigt. Die gereinigte Säure wird in den Absetzbehälter 18 durch das Rohr 30 zurückgeführt, und das Wasser und das säurelösliche Öl werden durch das Rohr 29 verworfen. Der verbleibende Anteil der aus dem unteren Teil des Absetzbehälters 18 entnommenen Säure wird durch das Rohr 12 in den Kühler 14 geleitet und in den Reaktor 10 zurückgeführt. Zusatzsäurekatalysator wird aus einem Vorratsbehälter bei Bedarfdurch das Rohr 32 unter dem Druck von komprimiertem Gas zugeführt.
Mit Bezug aufFig. 2 wird eine Entladeanlage 40 für eine Transportvorrichtung erläutert, die einen Kesselwagen oder einen Tankwagen mit einer Ventilanordnung unter Einschluß eines Sicherheitsventils, von Dampfventilen und von Auslaßventilen umfassen kann, gezeigt. Komprimiertes Gas, üblicherweise Stickstoff, bei einem Druck, der die Einstellung des Überdruckventils der Transportvorrichtung nicht übersteigt, wird der Transportvorrichtung über die Rohre 42, 44 und das Druckregulierungsventil 46 zugeführt. Ein Überdruckventil 48, das über Rohr 42 in Verbindung mit der Quelle des komprimierten Gases steht, wird ebenfalls bereitgestellt, um sicherzustellen, daß ein sicherer Druck für das komprimierte Gas nicht überschritten wird. Das komprimierte Gas wird verwendet, um den flüssigen HF-Säurekatalysator, der sich in der Transportvorrichtung befindet, durch die Entladeanlage 40 über das Rohr 49 und das Ventil 50 in den Zusatzsäurevorratsbehälter 52 zu entladen. Der Behälter 52 stellt ein vergleichsweise kleines Volumen für die Zusatzsäurelagerung bereit, verglichen mit dem Vorratsbehälter 60 für die im System vorhandene Säure. Unter Verwendung des Zusatzsäurevorratsbehälters 52 kann Säure in die Alkylierungsanlage aus der Transportvorrichtung ohne Ablassen von Gas aus dem großen Dampfraum des Vorratsbehälters 60 für die im System befindliche Säure gegeben werden, und aufdiese Weise kann ein Verlust an HF-Säuredampf, der im Vorratsbehälter 60 enthalten ist, vermieden werden.
Das Vorgehen beim Entladen der Transportvorrichtung mit dem komprimierten Gas erfordert die Einrichtung eines Strömungswegs von der Transportvorrichtung und der damit verbundenen Entladeanlage 40 zum Zusatzsäurevorratsbehälter 52 und einen Ausgleich des Drucks in der Transportvorrichtung und im Behälter 52. Der Druckausgleich kann durch Isolierung des Behälters 52 von der Alkylierungsanlage durch Schließen der Ventile 68, 69, 74 und 75 und anschließendes Ablassen von Gas aus dem Behälter 52 durch ein HF-Absorptionssystem über das Rohr 54 und das Ventil 56 erfolgen. Nach der Überführung des flüssigen Säurekatalysators aus der Transportvorrichtung in den Zusatzsäurevorratsbehälter 52 wird der Behälter 52 dann von der Transportvorrichtung isoliert, bevor er unter Druck gesetzt wird, um die flüssige HF-Säure in die Alkylierungsanlage zu überführen. Über Rohr 62 und Ventil 64 zugeführtes komprimiertes Gas wird verwendet, um flüssige HF-Säure, die im Behälter 52 enthalten ist, in die Alkylierungsanlage durch das Ventil 69 oder in den Vorratsbehälter 60 für die im System vorhandene Säure über das Ventil 68 zu überführen, wobei der Druck im Behälter 52 auf ein Druckniveau erhöht wird, das die Einstellung der Überdruckventile 57, 58 oder 59 nicht übersteigt. Die Überführung der HF-Säure aus dem Zusatzsäurevorratsbehälter 52 in den Vorratsbehälter 60 für die im System vorhandene Säure wird durch Einrichtung eines Strömungswegs für HF-Säure über Rohr 66 und Ventil 68 erreicht, und die Überführung von HF-Säure aus dem Behälter 52 direkt in die Alkylierungsanlage wird durch Einrichtung eines Strömungswegs für HF-Säure über die Rohre 66 und 70 und über das Ventil 69 erreicht. Ferner wird dem Vorratsbehälter 60 für die im System vorhandene Säure über die Rohre 62 und 63 komprimiertes Gas zugeführt, und das Ventil 65 kann verwendet werden, um eine anfängliche Menge an Katalysator in der Anlage bereitzustellen oder HF-Säure-Katalysator der Alkylierungsanlage über das Rohr 70 und die Ventile 68 und 69 zuzuführen. In Fig. 2 sind auch Ventil 74 und Rohr 76 gezeigt, die verwendet werden können, um eine Anfangsmenge an HF-Säurekatalysator dem Vorratsbehälter 60 für die im System vorhandene Säure aus der Transportvorrichtung zuzuführen, sowie Rohr 71 und Ventil 73, die verwendet werden können, um Gas aus dem Vorratsbehälter 60 für die im System vorhandene Säure abzulassen, während dem Behälter 60 über Rohr 76 Säurekatalysator zugeführt wird.
Mit Bezug auf Fig. 3 wird eine Anordnung von Arbeitsbehältern erläutert, die zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind. Das gezeigte Reaktionssystem erhält eine hohe Umwälzung von HF-Säure durch den Säurekühler 14 mittels eines Unterschieds der Schwere zwischen den Flüssigkeiten in den beiden Strängen 10 und 12, die mit dem Kühler 14 verbunden sind. Ferner ist in Fig. 3 das allgemein mit 80 bezeichnete HF-Absorptionssystem gezeigt, in dem Fluorwasserstoff aus dem Abgas vor dem Abfackeln des Abgases absorbiert wird.
Die Erfindung ist aufverschiedene Transportvorrichtungen, wie Kesselwagen, Tankwagen und dgl. anwendbar, mit denen HF- Säure zu Benutzeranlagen transportiert wird. Erfindungsgemäß umfaßt die Verfahrensvorrichtung einen großen Vorratsbehälter für die im System vorhandene Säure und einen vergleichsweise kleinen Zusatzsäurevorratsbehälter. Der Verlust von Säuredampfbeim Alkylierungsverfahren wird durch Lagern der Zusatzsäure im vergleichsweise kleinen Säurevorratsbehälter 52 minimiert, und er wird ferner durch die Verwendung des Zusatzsäurevorratsbehälters 52 als Druckschleusenkammer bei der Überführung des Säurekatalysators in die Alkylierungsanlage aus der Transportvorrichtung minimiert.

Claims

1. Fluidhandhabungsvorrichtung, umfassend:

a) mit einer Alkylierungsanlage verbundene Arbeitsbehältereinrichtung (18), um einen flüssigen Säurekatalysator bei einem ersten Druckniveau aufzunehmen;

b) Transportvorrichtungs-Entladeeinrichtung (40), die eine Druckzufuhr, Rohr- und Ventileinrichtungen (42, 44, 46) zum Entladen bei einem zweiten Druckniveau einer Transportvorrichtung, die flüssigen Säurekatalysator unter Dampfdruck enthält, umfaßt; und

c) Überführungseinrichtung zur Überführung des Säurekatalysators aus der Transportvorrichtung in die Arbeitsbehältereinrichtung (18),

dadurch gekennzeichnet, daß

d) ein mit der Alkylierungsanlage verbundener Zusatzsäurekatalysatorvorratsbehälter (52) bereitgestellt wird, der einen Einlaß und einen Auslaß aufweist und ein Volumen hat, das wesentlich geringer als das Volumen der Arbeitsbehältereinrichtung ist;

e) die Überführungseinrichtung Rohreinrichtungen (49, 66, 70) und Ventileinrichtungen (50, 69) umfaßt, die mit dem Zusatzkatalysatorvorratsbehälter zur Entladung des flüssigen Säurekatalysators aus der Transportvorrichtung bei dem zweiten Druckniveau und zur Überführung des flüssigen Säurekatalysators über das Zusatzkatalysatorvorratsbehälter (52), der als Druckschleusenkammer zu der Arbeitsbehältereinrichtung (l8) bei dem ersten Druckniveau verwendet wird, verbunden sind.

2. Fluidhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Überführungseinrichtung folgende Bestandteile umfaßt:

ein erstes Rohr (49) zur Einrichtung eines ersten Strömungswegs von der Transportvorrichtungs-Entladeeinrichtung (40) zu dem Einlaß der Zusatzsäurekatalysatorvorratsbehältereinrichtung (52);

Einrichtungen (42, 46) für den Strom des flüssigen Säurekatalysators aus der Transportvorrichtung in den Zusatzsäurekatalysatorvorratsbehälter (52) über den ersten Strömungsweg;

Einrichtungen (54, 56) zum Ablassen von Gas aus dem Zu-Satzsäurekatalysatorvorratsbehälter (52), während er flüssigen Säurekatalysator über den ersten Strömungsweg aufnimmt;

ein erstes Absperrventil (50), das betriebsbereit in dem ersten Rohr (49) angeordnet ist;

ein zweites Rohr (66) zur Einrichtung eines zweiten Strömungswegs von dem Auslaß des Zusatzsäurekatalysatorvorratsbehälters (52) zu der Arbeitsbehältereinrichtung (18);

Einrichtungen (62, 64) für den Strom des flüssigen Säurekatalysators über den zweiten Strömungsweg in die Arbeitsbehältereinrichtung; und

ein zweites Absperrventil (69), das betriebsbereit in dem zweiten Strömungsweg angeordnet ist.

3. Fluidhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Transportvorrichtungs-Entladeeinrichtung (40) folgende Bestandteile umfaßt:

eine Quelle für komprimiertes Gas;

Einrichtungen (42, 44) zum Verbinden der Quelle für das komprimierte Gas mit dem Dampfventil (46) an der Transportvorrichtung; und

eine Einrichtung zum Verbinden des ersten Rohres (49) mit einem Auslaßventil an der Transportvorrichtung.

4. Fluidhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei es sich bei dem Säurekatalysator um Flußsäure und bei dem komprimierten Gas um Stickstoffgas handelt.

5. Fluidhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Druckniveau höher als das zweite Druckniveau ist.

6. Fluidhandhabungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei es sich beim Arbeitsbehälter um einen Absetzbehälter (18) handelt.

7. Verfahren zum Überführen einer Menge eines flüssigen Säurekatalysators für ein Alkylierungsverfahren, bei dem ein Zusatzsäurekatalysatorvorratsbehälter (52) mit einem Volumen eingesetzt wird, das wesentlich geringer als das von der Gesamtmenge an Säurekatalysator, die in dem Alkylierungsverfahren eingesetzt wird, eingenommene Volumen ist, wobei der Säurekatalysator aus einer Transportvorrichtung mit einem Gehalt an flüssigem Säurekatalysator unter Dampfdruck bei einem zweiten Druckniveau in den Arbeitsbehälter (18) bei einem ersten Druckniveau überführt wird, wobei das Verfahren folgende Stufen umfaßt:

zeitweise Isolierung des Zusatzsäurevorratsbehälters (52) von dein Arbeitsbehälter (18), während Gas aus dem Zusatzsäurevorratsbehälter abgelassen wird;

Isolierung des Zusatzsäurevorratsbehälters (52) von der Transportvorrichtung (40) und Beendigung des Ablassens von Gas aus dem Zusatzsäurevorratsbehälter;

Umladen der Menge an Zusatzsäurekatalysator von der Transportvorrichtung (40) bei dem zweiten Druckniveau in den Zusatzsäurevorratsbehälter (52);

erneute Einrichtung eines Strömungswegs vom Zusatzsäurevorratsbehälter (52) zum Arbeitsbehälter (18); und

Überführung durch Druck einer Menge von Zusatzsäurekatalysator aus dem Zusatzsäurevorratsbehälter (52) in den Arbeitsbehälter (18) bei dem ersten Druckniveau.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Stufe der Entladung der Menge an Zusatzsäurekatalysator aus der Transportvorrichtung folgendes umfaßt:

Einrichtung eines ersten Strömungswegs (49) von der Transportvorrichtung (40) zum Zusatzsäurevorratsbehälter (52) und Bereitstellung eines ersten Absperrventils (50) darin;

Einrichtung eines Stroms von flüssigem Säurekatalysator über den ersten Strömungsweg, in dem der Druck in der Transportvorrichtung (40) erhöht wird, während Gas aus dem Zusatzsäurevorratsbehälter (52) abgelassen wird;

Absperren des Stroms über den ersten Strömungsweg (49) nach Überführung der Menge an Zusatzsäurekatalysator.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Stufe der Überführung unter Druck der Menge an Säurekatalysator aus dem Zusatzsäurevorratsbehälter (52) in den Arbeitsbehälter (18) folgende Stufen umfaßt:

Einrichtung eines zweiten Strömungswegs (66, 70), von dem Zusatzsäurevorratsbehälter (52) zum Arbeitsbehälter (18), der mit der Alkylierungsanlage verbunden ist, und Bereitstellung eines zweiten Absperrventils (69) darin;

Einrichtung eines Stroms von flüssigem Säurekatalysator über den zweiten Strömungsweg (66, 70), in dem der Druck im Zusatzsäurekatalysatorvorratsbehälter (52) erhöht wird;

anschließendes Absperren des Stroms über den zweiten Strömungsweg nach Überführung der Menge an Säurekatalysator.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei es sich bei dem Säurekatalysator um Flußsäure und bei dem komprimierten Gas um Stickstoff handelt.

11. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das erste Druckniveau wesentlich höher als das zweite Druckniveau ist.